Question

3．有甲、乙两位同学根据所学化学知识，设计了由铜和硫酸为原料制取硫酸铜的两种方案：①铜与浓硫酸加热直接反应，即Cu→CuS0₄
②将铜加到热的稀硫酸中并通入空气来制备硫酸铜，即由Cu→CuO→CuSO₄，
试回答：
（1）、写出方案①的化学反应方程式Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
这两种方案，你认为哪一种方案比较合理？②．（答编号），理由是无污染物产生，节约原料
（2）、实验室采用方案①取6.4g铜片和10mL 18mol•L^-1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀．甲、乙两位同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分，设计下列实验：
实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌
实验现象：沉淀中白色物质溶解，溶液为蓝色
实验结论：所得灰白色固体的化学式为_CuSO₄
直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余．可两位同学仍然认为试管中还有硫酸剩余，他们这样认为的理由是随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应．

Answer 1

分析 （1）①铜与浓硫酸加热直接反应，生成二氧化硫，会污染环境，②由Cu→CuO→CuSO₄，不生成有害气体，且消耗酸少，以此来解答；
（2）硫酸铜粉末为白色，而硫酸铜溶液为蓝色，浓硫酸随反应进行浓度变稀，稀硫酸不与铜反应，以此来分析．

解答 解：（1）方案①的化学反应方程式为，根据方程式Cu+2H₂SO₄（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O  可知①生成有害气体二氧化硫，②中不生成有害气体二氧化硫，且消耗酸少，所以方案②比较合理，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；②；无污染物产生，节约原料；
（2）灰白色的固体中加入适量蒸馏水，观察到沉淀中白色物质溶解，溶液为蓝色，所得白色固体为CuSO₄，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应，
故答案为：沉淀中白色物质溶解，溶液为蓝色；CuSO₄；随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应．

点评 本题考查浓硫酸的性质，明确浓硫酸具有强氧化性及发生的化学反应是解答本题的关键，掌握基础是关键，难度不大．